工艺管道热处理施工方案终版.docx

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工艺管道热处理施工方案终版

编号：

DLNCC-12&13&14-GD-FN-005

泰州东联化工有限公司

泰州东联化工滨江项目主装置建筑安装工程

30万吨/年气体分馏装置、6万吨/年MTBE装置

产品脱硫精制装置

（二标段）

工艺管道安装热处理施工方案

编制：

质量会签：

安全会签：

审核：

批准：

南化建设公司泰州项目部

二0一三年二月

第1章工程概况...............................................3

第2章施工准备...............................................3

第3章目的、定义.............................................4

第4章热处理工艺.............................................6

第5章质量保证措施..........................................12

第6章安全保证措施..........................................14

第7章劳动力及施工机具计划...................................17

第8章JSA工作安全分析表....................................21

第1章工程概况

1.1工程简述

本装置工艺管道布置共分三个区，分别为：

产品脱硫精制装置（第12单元）10157-1-2P

30万吨/年气体分馏装置（第12单元）10157-2-1P

6万吨/年MTBE装置（第13单元）10157-2-2P

工艺管道生产流程复杂，工艺连续性强，具有高温、高压、低温、易燃、易爆和腐蚀等工艺特点，因此，对管道材料检验、焊接、安装、压力试验等要求较高。

工程施工的特点为：

工期紧、任务重、质量要求高、安全性要求高。

工艺管道施工时，公用工程管道执行《工业金属管道施工及验收规范》GB50235-2010，物料管道执行《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011。

1.2主要材质

本装置管道需热处理材质主要有20#、16Mn等材质，根据设计及相关规范要求，其中介质为胺液、贫胺液、富胺液、干气、气柜气、含氧尾气、含碱污水、碱液、废气、化工轻油等含有氨离子的管线需要进行应力消除处理，由于本装置所有碳钢材质壁厚＜25mm且最小抗拉强度＜490MPa，只需做焊后应力消除处理。

1.3编制依据

（1）设计图纸及合同文件。

（2）《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-2010）。

（3）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-11）。

（4）《工业安装工程质量检验评定统一标准》（GB50252-94）

（5）《工业金属管道工程质量检验评定标准》（GB50184-2010）

（6）我公司《质量、环境和职业健康管理手册》和《质量、环境和职业健康体系文件》

（7）《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH/T3520-2004

（8）《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-2011

（9）《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》GB50517-2010

（10）《焊接工艺评定》

第2章施工准备

2.1施工准备

施工前由技术人员编制管道热处理方案，上报总承包方及监理审批。

2.1.1

2.1.2热处理人员施工前需进行有针对性的培训、考试，合格后才允许进行现场施工。

2.1.3由技术人员对施工班组进行现场施工技术交底，交清工程内容、工程量、施工方案、关键技术、特殊工艺要求、安全措施、质量标准、工序交接要求及其它注意事项。

2.1.4控温仪的打点记录仪、钳型电流/电压表、热电偶以及硬度测试仪应经过校准并在有效周期内，准确度应达到的要求，其测量范围应满足工艺要求；补偿导线型号应与热电偶相匹配。

2.1.5准备完好的热处理设备、加热绳及加热绝热使用的保温棉。

2.1.6填发热处理记录及报告，热处理曲线报告，硬度检测报告由第三方负责等。

2.1.7按施工一览表计划、结合本公司设备管理各项规定，保证进场设备数量、规格、完好率100%，满足施工工艺及进度要求。

2.1.8热处理要单独使用配电箱，防止中途跳闸，影响热处理工艺。

2.1.6热处理施工尽可能安排在晴天进行，如果在雨天实施热处理施工，必须采取有效的措施（预备遮雨伞或挡雨棚），保证热处理对象不被淋湿。

2.1.7一次电缆敷设完毕，电源控制柜接线完毕，二次电缆经短路及断路检查合格。

加热器经检查完好，电阻带无断头、断股现象，瓷管、套管无破损、松动现象。

2.1.8焊接接头两端的管段应垫实、支撑牢固，防止高温下变形，被处理件的管道内不得有穿堂风、积水或蒸汽。

检查施工现场四周有无漏水、漏油处，严禁有水珠或油珠溅落在加热片或被加热区上。

2.2施工程序

二次电缆敷设热电偶固定加热器固定保温棉固定加热器连接

测温线路检查测温线路连接二次电缆线路检查二次电缆线路连接

第3章目的、定义热处理试送电热处理过程控制并记录热处理结束，进行硬度检验3.1目的

热处理是为了降低焊接接头的残余应力，改善焊缝金属的组织与性能。

本方案规定了焊接施工中焊前预热、焊后热处理的方法与要求。

3.2定义

焊接热处理3.2.1

在焊接之前、焊接过程中和焊接之后，将焊件全部或局部（以坡口为中心各不小于壁厚的5倍且≮100mm）加热到一定温度，保温一定时间，然后以适当的速度冷却下来，以改善工件的焊接工艺性能和力学性能，是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。

焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。

3.2.2预热

焊接开始前，对焊件的全部或局部进行加热的一种焊接热处理工艺。

3.2.3后热

指焊后不能立即进行热处理时，焊后立即进行后热处理（即保温缓冷），后热温度应为300℃-350℃，保温时间0.5小时，使焊件缓冷的热处理工艺。

3.2.4焊后热处理

焊接工作完成后，将焊件加热到一定温度，保温一定时间，使焊件缓慢冷却下来，以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。

（本装置主要为20#、和15CrMo）

3.2.4.1目的

1）消除或降低焊接残余应力

2）消除焊接热影响区的淬硬组织，提高焊接接头的塑性和韧性

3）促使残余氢逸出

3.4.2焊后热处理施工操作流程

检查先决条件

热处理规范确定

加热器的安装

测温计的安装

保温材料的安装

焊后热处理操作

热处理后自检及焊缝清

硬度检测

技术文件

第4章热处理工艺

4.1检查先决条件

4.1.1人员要求

4.1.1.1热处理操作人员应经过理论知识和操作知识培训，取得资格证书。

没有取得资格证书的人员只能从事辅助性的焊接热处理工作，不能单独作业或对焊接热处理进行评价。

焊接热处理人员包括热处理技术人员和热处理工。

4.1.1.2热处理技术人员的职责是:

a）应熟悉相关规程，熟练掌握、严格执行本规程，组织热处理人员的业务学习；

b）负责编制焊接热处理施工方案、规程等技术文件,指导并监督热处理工的工作；

c）收集、汇总、整理焊接热处理资料。

4.1.1.3热处理工的职责是:

a）按焊接热处理施工方案进行施工；

b）记录热处理操作过程；

c）在热处理后进行自检。

4.2施工方法

4.2.1热电偶固定

1）应根据热处理的温度和仪表的型号选择热电偶。

宜选用防水型的恺装热电偶,热电偶的直径与长度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方法选用。

2）热电偶冷端温度不稳定时，必须使用补偿导线，必要时应采取补偿措施。

热电偶与补偿导线的型号、极性必须相匹配。

3）热电偶的热端顶部绑扎在焊缝中心，热端必须接触可靠，再用铁丝固定热电偶冷端，热电偶冷端应避开高温，安装时必须保证热电偶的热端与焊件接触良好，避免出现虚假测温现象。

热电偶的热端上的两接线柱固定的补偿导线不得相互接触。

．

4）热电偶的安装位置，应以保证测温准确可靠、有代表性为原则。

5）补偿导线不得随意打捆或绑扎，以免导线内部匮断。

补偿导线敷设和回收时，应避免死弯。

补偿导线高处敷设和回收时，应用棕绳牵引，严禁抛掷。

经常检查热电偶的接线柱的螺丝，热电偶的热端不得开裂，冷端不得松。

6）测温点布置

（1）测温点布置在焊缝上，测温点的位置和数量应满足相关标准和规范要求，根据施工方案布置；

（2）无特殊要求时，可参考以下要求布置：

DN≤300mm时，每个焊接接头应安置1个热电偶测温计如图a；DN＞300mm时，每个焊接接头对称安置2个热电偶测温计如图b；

abc

4.2.2加热方法及范围1）焊前预热采用电加热法加热，并应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热。

加热范围以焊缝中心线为基准，两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm。

最小加热范围

3T3T

TT—焊件壁厚

预热加热范围示意图

2）焊后热处理采用电加热法，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度范围应内予以保温。

100mm的三倍，加热区以外的．

最小加热范

b

内表

－焊缝宽

焊后热处理加热范围示意图4.2.3加热器的安装，加热器应以焊缝中心1）当管道焊接接头处于垂直位置时（即管道为水平安装位置），安装加热器时，对称安装。

当管道焊接接头处于水平位置时（即管道为垂直安装位置）。

其中心应略低于其接头位置约15～20mm）多个加热器加热处理一个焊件时，加热器不能重叠，加热器中心位置必须在对应2的热电偶测温点上。

串联或并联一次加热处理多个焊件时，焊口的规格，保温宽度、厚度应一致。

）焊缝一端的管子较短时（端盖、堵头）应接一段相同管径的短管。

焊缝两边不对3称时（大小头、阀门）加热炉的中心位置可向体积大的一侧适当偏移。

＞250mm，一般采用履带单排式加热绳。

4）DN≤250mm，一般采用双排式加热绳，DN4.2.4保温材料安装4.2.4.1保温材料应符合规格要求。

倍，以减少温度梯度。

4.2.4.2保温宽度从焊缝中心算起，每侧不应小于管子壁厚的5在加热器保温范围内包上一层保温棉，以保证加热到设计温度为准。

用钢丝将保4.2.4.3

温棉与热处理件紧紧固定，固定过程应注意保温棉与加热器及热处理件之间的松紧均匀，以防造成大的温差。

包装工作完成后，进行加热器与控制设备相连，接线时须注意与加热器相连的控4.2.4.4

制设备的热输出接头必须与热电偶接线相对应。

同时再检查所有的安装步骤，确保没有短路等问题。

4.2.5温差控制与保温焊接热处理在恒温期间内各测点的温度应在热处理温度规定的范围内，其差值不4.2.5.1

得大于50℃。

为宜，感应加热时，可适当减小保温厚度。

对～焊接热处理的保温厚度以40mm60mm水平管道，可以通过改变保温层厚度来减小管道上下部分的温差。

．

焊接热处理的保温宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于管子壁厚的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不少于100mm。

4.3焊前热处理

4.3.1预